अण्डाकार पंख वाले ट्यूब

अण्डाकार पंख वाले ट्यूब

एक अण्डाकार पंख वाली नली एक ऊष्मा विनिमय तत्व है जिसमें एक आधार नली, एक अण्डाकार नली और एक बाहरी पंख होता है। आम हैं अण्डाकार आयताकार पंख वाली नली, अंडाकार अंडाकार पंख वाली नली,अंडाकार गोल पंख वाले ट्यूब, सर्पिल एलिप्टिकल फ्लैट ट्यूब, अंडाकार एच-आकार के फिनड ट्यूब, आदि। एलिप्टिकल फिनड ट्यूबों का मूल्यांकन गोल फिनड ट्यूबों की तुलना में उनके बेहतर प्रदर्शन के कारण किया जा रहा है,जो व्यापक रूप से औद्योगिक क्षेत्रों जैसे एथिलीन और तेल शोधन में इस्तेमाल किया गया हैदीर्घवृत्तीय पंख वाले ट्यूबों का उपयोग ऊष्मा विनिमय उपकरण में उच्च दक्षता वाले हीट एक्सचेंज तत्वों के रूप में किया जाता है। ट्यूब का आउटफ्लो प्रतिरोध छोटा है और हीट एक्सचेंज दक्षता उच्च है,जो गर्मी विनिमय उपकरण कॉम्पैक्ट होने के लिए करते हैंजबकि इन पर बहुत कुछ हासिल किया गया है, बहुत कुछ किया जाना बाकी है।

संक्षिप्त परिचय

विज्ञान और प्रौद्योगिकी और उद्योग के विकास के साथ हीट एक्सचेंजर उपकरण कॉम्पैक्ट, हल्के, कुशल और लघु होते जा रहे हैं।लेकिन सामान्य हीट एक्सचेंजर उपरोक्त आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है, जो लोगों को उच्च दक्षता वाले हीट एक्सचेंजर का अध्ययन करने के लिए प्रेरित करता है। इसलिए, ट्यूब-फिन हीट एक्सचेंजर को उच्च दक्षता वाले हीट एक्सचेंजर के रूप में विद्वानों द्वारा पसंद किया जाता है।ट्यूब-फिन हीट एक्सचेंजर का व्यापक रूप से प्रशीतन में उपयोग किया गया है, वातानुकूलन और अन्य औद्योगिक क्षेत्रों में, मुख्य तत्व हीट एक्सचेंजर के अंदर ट्यूब बंडल है,आधार ट्यूब सतह फिन में गर्मी हस्तांतरण प्रदर्शन में सुधार करने के लिए गर्मी हस्तांतरण को मजबूत करने के लिए एक बहुत ही प्रभावी तरीका है, और सादे ट्यूब की तुलना में, फिनड ट्यूब में कॉम्पैक्ट संरचना, लचीला और उचित सामग्री चयन (आधार ट्यूब और फिन का सामग्री चयन अलग हो सकता है) के फायदे हैं,और उच्च गर्मी हस्तांतरण दक्षता.

पंख वाले ट्यूबों के प्रकार

अलग-अलग पंख लगाने की स्थिति के अनुसार, दो प्रकार के पंख ट्यूब हैंः आंतरिक पंख ट्यूब और बाहरी पंख ट्यूब, जिनमें से बाहरी पंख ट्यूब का अधिक उपयोग किया जाता है।अलग-अलग पंखों की व्यवस्था के अनुसार, दो प्रकार के पंख वाले ट्यूब होते हैंः अनुदैर्ध्य पंख वाले ट्यूब और अनुदैर्ध्य पंख वाले ट्यूब। आधार ट्यूब के विभिन्न आकार के अनुसार, पंख वाले ट्यूबों में गोल पंख वाले ट्यूब शामिल होते हैं,अंडाकार पंख वाले ट्यूब, और फ्लैट फिनेड ट्यूबों। गोल फिनेड ट्यूब हीट एक्सचेंजर बाजार में एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं, लेकिन बड़ी संख्या में परीक्षणों से पता चलता है कि गोल फिनेड ट्यूब की तुलना में,अण्डाकार ट्यूब के वापसी क्षेत्र और हवा के क्षेत्र बहुत छोटे हैं, जो हवा की तरफ प्रवाह प्रतिरोध और ऊर्जा की खपत को प्रभावी ढंग से कम करता है, और जब ट्यूब बंडलों की संख्या समान होती है,अण्डाकार ट्यूब और फ्लैट ट्यूब गोल ट्यूब की तुलना में अधिक कॉम्पैक्ट हैं, और हीट एक्सचेंजर की मात्रा कम है, जो लागत को कम करता है।दीर्घवृत्तीय ट्यूब-फिन हीट एक्सचेंजर्स के अनुसंधान और विकास ने विद्वानों का अधिक से अधिक ध्यान आकर्षित किया है.

अण्डाकार पंख वाले ट्यूबों की अनुसंधान स्थिति

दस प्रकार के दीर्घवृत्तीय आयताकार पंख वाले ट्यूब बंडलों के एक्सोथर्मिक और प्रतिरोध गुणों का प्रयोगात्मक अध्ययन किया गया।प्रयोगात्मक आंकड़ों का विश्लेषण करने के लिए रैखिक प्रतिगमन विश्लेषण और एफ-स्तरीय महत्व परीक्षण का प्रयोग किया गया।, और दीर्घवृत्तीय आयताकार पंख ट्यूब बंडल के हवा की ओर गर्मी रिलीज और प्रतिरोध प्रदर्शन के बीच सहसंबंध सूत्र प्राप्त किया गया था।सबसे अच्छा अनुदैर्ध्य और अनुदैर्ध्य पाइप अंतर निर्धारित किया गया था जो कि दीर्घवृत्तीय आयताकार पंख वाले ट्यूब बंडलों के न्यूनतम आयतन और न्यूनतम पवन क्षेत्र के अनुरूप था।प्रयोगात्मक आंकड़ों का विश्लेषण पाइप पंक्तियों की संख्या, क्षैतिज और अनुदैर्ध्य पाइपों के बीच की दूरी और घर्षण गुणांक के बीच की बातचीत प्राप्त करने के लिए किया गया।गर्मी रिलीज पर दीर्घवृत्त के लंबे और छोटे अक्षों (ए/बी) के विभिन्न अनुपातों के साथ दीर्घवृत्तीय ट्यूब फिन अंतर के प्रभाव का अध्ययन किया, और पार करने वाली गैस में चार स्पॉइलर छेद के साथ एक आयताकार पंखदार दीर्घवृत्तीय ट्यूब की गर्मी रिलीज का अध्ययन किया।एक सरल सूत्र जो इंजीनियरिंग गणनाओं के आधार के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है व्युत्पन्न किया जाता हैतु शान और अन्य।तीन दीर्घवृत्तीय पंख वाले ट्यूब एयर कूलर और एक गोलाकार पंख वाले ट्यूब एयर कूलर के गर्मी हस्तांतरण और प्रतिरोध विशेषताओं का अध्ययन करने के लिए स्थिर-स्थिति स्थिर-दीवार तापमान विधि का इस्तेमाल कियाप्रयोगों के अध्ययन और विश्लेषण के माध्यम से, दो पंखों वाले ट्यूबों की विभिन्न कार्य परिस्थितियों में Nu और Re के सहसंबंध सूत्र प्राप्त किए गए।परिणामों से यह भी पता चलता है कि जब हवा की ओर की ओर प्रवाह की गति बराबर है, अण्डाकार पंख वाले ट्यूब का हीट ट्रांसफर गुणांक गोल पंख वाले ट्यूब से लगभग 3 से 7 गुना अधिक होता है और जब हीट ट्रांसफर गुणांक बराबर होता है,अण्डाकार पंख वाले ट्यूब का दबाव गिरावट गोल पंख वाले ट्यूब की तुलना में कम है, और दीर्घवृत्तीय पंख वाले ट्यूब हीट एक्सचेंजर को कम ऊर्जा खपत और हीट एक्सचेंज सतह की आवश्यकता होती है।चेन यापिंग ने रोल्ड शीट दीर्घवृत्तीय एल्यूमीनियम-फिनड स्टील ट्यूब हीट एक्सचेंजर के गर्मी हस्तांतरण और प्रवाह प्रतिरोध विशेषताओं का परीक्षण कियापरीक्षण के आंकड़ों से पता चलता है कि पंखों वाली नली की तरफ हवा की गति बढ़ने के साथ दबाव में गिरावट धीरे-धीरे बढ़ जाती है।और 4-पंक्ति ट्यूब के परीक्षण टुकड़े का दबाव गिरावट 3-पंक्ति ट्यूब की तुलना में काफी अधिक है, इसलिए पाइप पंक्तियों की संख्या में वृद्धि से पंख वाली पाइप की गर्मी हस्तांतरण कमजोर हो जाती है।परीक्षण के परिणामों से पता चलता है कि अद्वितीय प्रक्रिया द्वारा निर्मित रोल्ड शीट दीर्घवृत्तीय एल्यूमीनियम-फिनड स्टील ट्यूब में अच्छी गर्मी हस्तांतरण है, प्रतिरोध प्रदर्शन और पर्याप्त संरचनात्मक शक्ति, इसलिए इसका व्यापक अनुप्रयोग संभावना है।प्रयोगात्मक रूप से पाइप बंडल कांटे की व्यवस्था में असमान पंख दूरी के साथ पंख वाले ट्यूब रेडिएटर के गर्मी हस्तांतरण और प्रतिरोध प्रदर्शन का अध्ययन कियाप्रयोग में प्रयुक्त स्टील ट्यूब स्टील फिन दीर्घवृत्तीय ट्यूब रेडिएटर में हीट एक्सचेंजर में ट्यूबों की दो पंक्तियाँ हैं।और दूसरी पंक्ति के पंखों की दूरी की व्यवस्था दूसरी पंक्ति के बाहर हवा के प्रतिरोध को कम करने और गर्मी विनिमय को बढ़ाने के लिए पहली पंक्ति की तुलना में अधिक है.

अण्डाकार पंख वाले ट्यूबों की विशेषताएं

(1) गोल ट्यूब फिनड ट्यूब की तुलना में, दीर्घवृत्तीय फिनड ट्यूब को कॉम्पैक्ट व्यवस्था प्राप्त करना आसान है, ताकि पूरे हीट एक्सचेंजर की कुल मात्रा कम हो जाए,इस प्रकार फर्श की जगह को कम करना.

(2) अण्डाकार पंख वाली नली की आकार विशेषताओं के कारण वायु पक्ष का प्रतिरोध छोटा होता है और द्रवों के बीच गर्मी हस्तांतरण गुणांक बढ़ जाता है,और ट्यूब में थर्मल प्रतिरोध छोटा है, जो ट्यूब में द्रव के ताप हस्तांतरण को बढ़ाता है।

(3) अण्डाकार पंख वाली नली का हीट एक्सचेंज क्षेत्र गोल नली के समान पारवर्ती क्षेत्र से बड़ा होता है,क्योंकि दीर्घवृत्तीय ट्यूब के गर्मी हस्तांतरण परिधि एक ही पार क्षेत्र के तहत अपेक्षाकृत लंबा है.

(4) अंडाकार पंखों वाले ट्यूबों में सबसे अधिक इस्तेमाल होने वाला आयताकार स्टील पंख है, जो उच्च शक्ति वाले होते हैं, और बेस ट्यूब को सर्दियों में जमे और फट नहीं जाना चाहिए, और इसकी सेवा जीवन लंबी होती है।

(5) चूंकि दीर्घवृत्तीय पंख वाली नली को अधिक संकुचित रूप से व्यवस्थित किया जा सकता है, इसलिए पिछली पंक्ति पर सामने की पंक्ति की नली का प्रभाव अपेक्षाकृत बड़ा है,और ट्यूब के आउटफ्लो प्रतिरोध को पीछे के ट्यूब के पंख अंतर को बढ़ाकर कम किया जा सकता है, लेकिन ट्यूब पंक्तियों की संख्या बहुत बड़ी नहीं होनी चाहिए।

दीर्घवृत्तीय पंखयुक्त ट्यूब के पंखयुक्त दक्षता की गणना विधि

अण्डाकार पंख वाली नली में एक आधार नली, एक अण्डाकार नली और एक बाहरी पंख होता है। आम हैं अण्डाकार आयताकार पंख वाली नली, अंडाकार अण्डाकार पंख वाली नली, अण्डाकार गोल पंख वाली नली,स्पाइरल दीर्घवृत्तीय फ्लैट ट्यूब, अंडाकार H-आकार के पंख वाले ट्यूबों, आदि. दीर्घवृत्तीय पंख वाले ट्यूबों का मूल्यांकन गोल पंख वाले ट्यूबों की तुलना में उनके बेहतर प्रदर्शन के कारण किया जा रहा है।जो व्यापक रूप से औद्योगिक क्षेत्रों जैसे एथिलीन और तेल शोधन में इस्तेमाल किया गया है.

दीर्घवृत्तीय ट्यूब-फिन हीट एक्सचेंजर की फिनाकार दक्षता की गणना करते समय, लोग अक्सर दीर्घवृत्तीय फिनाकार ट्यूब को गोल-फिन ट्यूब के बराबर परिवर्तित करते हैं,और गणना और गोल-फिन ट्यूब के अनुसार विश्लेषण. समकक्ष गोल ट्यूब का चयन करने के दो तरीके हैं, एक समकक्ष गोल ट्यूब के अनुप्रस्थ क्षेत्र को दीर्घवृत्तीय ट्यूब के अनुप्रस्थ क्षेत्र के बराबर बनाना है,और दूसरे बराबर गोल ट्यूब की परिधि दीर्घवृत्त ट्यूब की परिधि के बराबर बनाने के लिए है.

ईरो ओयाका ने दीर्घवृत्तीय पंखों को आयताकार पंखों से बदल दिया, जिसमें समान क्षेत्रफल और बेस ट्यूब की विषमता के साथ दीर्घवृत्तीय ट्यूबें थीं,और पंख दक्षता की सैद्धांतिक गणना की गई थीHuang Suyi et al. ने गोल ट्यूब के बाहरी गोल पंख की दक्षता की गणना के सूत्र के अनुसार ट्यूब के बाहर भिन्न वक्रता त्रिज्या पर पंख की दक्षता प्राप्त की,और फिर विश्लेषण किया और क्षेत्र औसत विधि द्वारा दीर्घवृत्त ट्यूब के आयताकार पंख की गणना कीझांग चुन्यू और सहयोगियों ने परिमित अंतर संख्यात्मक विश्लेषण विधि का प्रयोग किया।और विभिन्न अस्थिरता छेद के तहत दीर्घवृत्त ट्यूब आयताकार पंख की पंख दक्षता की गणना करने के लिए तापमान अद्यतन प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी लागू कियासमकक्ष दीर्घवृत्त के साथ आयताकार पंखों को सरल करने की विधि की तुलना में,परिणामों से पता चलता है कि आयताकार पंखों को सरल करने के लिए समकक्ष दीर्घवृत्त का उपयोग करके पंखों की दक्षता अधिक हैमिन जिंगचुन और सहयोगियों ने यह सत्यापित किया कि पंखों की दक्षता की गणना करने के लिए फैन विधि का उपयोग किया जा सकता है।अलग-अलग कामकाजी परिस्थितियों में 1~5 की लंबी-छोटी अक्ष अनुपात सीमा के साथ दीर्घवृत्तीय ट्यूब सीधे-फिन हीट एक्सचेंजर के फिनाइट दक्षता की गणना की गई थी, और गणना किए गए परिणामों की तुलना समान परिधि विधि और समान क्षेत्र विधि के साथ की गई जो आमतौर पर इंजीनियरिंग में उपयोग की जाती है,और प्रशंसक विधि और समान परिधि विधि और समान क्षेत्र विधि के बीच अंतर का नियमित परिवर्तन प्राप्त किया गयाइसी समय यह प्राप्त होता है कि जब दीर्घवृत्तीय पंख वाले ट्यूब विंग्स को व्यवस्थित किया जाता है, तो समान परिधि विधि का विचलन समान क्षेत्र विधि की तुलना में बहुत छोटा होता है।जब दीर्घवृत्तीय पंख वाले ट्यूबों को एक पंक्ति में रखा जाता है, समान परिधि विधि और समान क्षेत्र विधि के विचलन लगभग समान हैं।

संभावना

दीर्घवृत्तीय पंख वाले ट्यूबों का उपयोग ऊष्मा विनिमय उपकरण में उच्च दक्षता वाले हीट एक्सचेंज तत्वों के रूप में किया जाता है। ट्यूब का बाहरी प्रवाह प्रतिरोध छोटा है और हीट एक्सचेंज दक्षता उच्च है,जो गर्मी विनिमय उपकरण कॉम्पैक्ट होने के लिए करते हैंजबकि इन पर बहुत कुछ हासिल किया गया है, बहुत कुछ किया जाना बाकी है।

(1) दीर्घवृत्तीय पंख वाले ट्यूबों के कई फायदे हैं, लेकिन विश्वविद्यालय के ट्यूबों की तुलना में इन पर कम शोध किया गया है।

(2) पंख की दक्षता गर्मी हस्तांतरण की गणना में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।लेकिन मूल रूप से वे सभी समकक्ष विधि पर आधारित हैं, जिसमें कुछ विचलन हैं, और इन विचलनों को वास्तविक परियोजना को निर्देशित करते समय सही किया जाना चाहिए। इसलिए, अधिक सटीक परिणाम प्राप्त करने और परियोजना को अधिक सुविधाजनक तरीके से निर्देशित करने के लिए,भविष्य में इसका अधिक व्यवस्थित अध्ययन करना आवश्यक है।.

(3) दीर्घवृत्तीय पंखों वाले ट्यूबों की आंतरिक और बाहरी विशेषताओं तथा ताप विनिमय नियम पर शोध बहुत व्यापक रहा है।और देश-विदेश के विद्वानों ने बहुत सारे सैद्धांतिक विश्लेषण किए हैं।, प्रयोगात्मक अनुसंधान और संख्यात्मक सिमुलेशन। हालांकि, फ्लैट फिनाइड ट्यूबों पर अपेक्षाकृत कम अध्ययन हैं, विशेष रूप से अंदर और बाहर,समतल पंख वाले ट्यूबों के तापमान और वेग क्षेत्रयद्यपि फ्लैट ट्यूब फिनेड ट्यूब का वायु पक्ष प्रतिरोध अपेक्षाकृत छोटा है और गर्मी विनिमय गुणांक उच्च है, लेकिन इसका आंतरिक द्रव प्रतिरोध अपेक्षाकृत बड़ा है।और प्रशीतन शुल्क अपेक्षाकृत छोटा हैइसलिए, फ्लैट पाइपों के बड़े आंतरिक प्रवाह प्रतिरोध की समस्या को हल करने के लिए अधिक से अधिक गहन शोध की आवश्यकता है।.